17. Сдвиг (срез). Расчёт на прочность.

Сдвигом называют деформацию, представляющую собой искажение первоначально прямого угла малого элемента бруса под действием касательных напряжений. Развитие этой деформации приводит к разрушению, называемому срезом или, применительно к древесине, скалыванием.

Условие прочности:

ῐ_ср=P/A<= [ῐ]_ср.

При расчете болтовых или заклепочных соединений учитывается смятие контактирующих поверхностей, то есть пластическую деформацию, возникающую на поверхности контакта

- где Aсм – площадь проекции поверхности контакта на диаметральную плоскость.

В пределах упругости касательное напряжение прямо пропорционально относительному сдвигу

– это закон Гука при сдвиге; G – модуль сдвига, Н/м2, характеризующий жесткость материала при сдвиге.

Закон Гука при сдвиге через абсолютные деформации:

- где а – расстояние между сдвигаемыми гранями; А – площадь грани.

Модуль сдвига G, модуль продольной упругости Е и коэффициент Пуассона материала связаны зависимостью

.

18. Расчёт подшипников качения на долговечность.

Подшипник качения – высшая кинематическая пара (контакт по точки или линии), служащая опорой вала.

Подшипники качения не рассчитываются, а выбираются на долговечность, которая соизмерима с долговечностью установочного изделия. Средний срок 10.000 часов.

Долговечность:

L=(C/Pэ)^m млн оборотов – где

С – динамическая грузоподъёмность, определяющаяся по справочнику,

Pэ – эквивалентная нагрузка,

Pэ=(XVF_rn+YF_an)K_б K_т – где

X, Y – коэффициенты,

F_rn, F_an – радиальная и осевая нагрузки на подшипник,

K_б, K_т – коэффициенты безопасности, температуры,

V – коэффициент вращения кольца.

Долговечность в часах:

L_h=L*10⁶/60*h – где

h – частота вращения.

19. Допуски и посадки.

В основе стандартизации заложена система допусков и посадок. При изготовлении детали машин различают номинальный и действительный размер. Разницу между действительным и номинальным размерам определяют допуски.

Зазор – разница между диаметром отверстия и вала (действительным), когда D>d.

S=D_max-d_min.

N=D_mii-d_max.

Натяп – разница между действительными размерами вала и отверстия <0. (d>d).

Поле допуска – это графическое изображение между действительными размерами, получающимися S или N.

Границы полей допусков устанавливает система квалитетов (всего 19). Обозначаются IT00 … IT17. В среднем машине используются IT06 … IT14.

В соответствии с квалитетом устанавливаются границы, которые определяют поле допуска. Разница между указанными полями допуска определяют систему посадок деталей машин, которые бывают трёх посадок:

• Посадка с зазором,

• Переходная,

• С натягом.

В соответствии с ними и учитываются квалитеты точности. Они обозначаются:

• С зазором H9/m8 – обеспечивают простое зачленение детали машин (люфт),

• Переходная H7/k6 – плотное соединение без всяких перекосов,

• С натягом H5/m5 – сверхплотное соединение детали, которое предохраняет от вибрации и других ударов.

При изготовлении детали машин отличают поверхность, относительно которой формируется отклонение формы детали.